ในการสื่อสารความรู้ด้านการบำบัดน้ำเสียในแต่ละวัน เรามักจะได้ยินประโยคหนึ่ง:
การเข้าพักครั้งนี้มีระยะเวลาเท่าใด
แต่ถ้าคุณถามดีๆ จะพบว่าแนวคิดเรื่องเวลาเข้าพักของหลายๆ คนไม่เหมือนกัน
บางครั้งเรียกว่าเวลากักเก็บไฮดรอลิก (HRT)
บางครั้งเรียกว่า SRT (เวลากักเก็บตะกอนหรือที่เรียกว่าอายุตะกอน)
ชื่อดูคล้ายกันมากและผู้มาใหม่หลายคนมักสับสน แต่ในการควบคุมกระบวนการบำบัดน้ำเสีย พารามิเตอร์ทั้งสองนี้มุ่งเน้นไปที่วัตถุที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง นั่นคือ "น้ำ" ในท่อหนึ่งและอีกท่อหนึ่งคือ "โคลน"
การวิเคราะห์คำศัพท์เกี่ยวกับน้ำเสียในวันนี้ เรามาพูดถึง HRT และ SRT กันดีกว่า
1, HRT: น้ำอยู่ในระบบนานเท่าใด
ชื่อเต็มของ HRT คือ เวลากักเก็บไฮดรอลิก หรือที่เรียกว่า เวลากักเก็บไฮดรอลิก ในภาษาจีน
พูดง่ายๆ ก็คือ:
หยดน้ำหนึ่งหยดจะเข้าสู่ระบบประมวลผลและออกจากระบบใช้เวลานานเท่าใด
อธิบายให้เข้าใจง่ายขึ้น: คุณสามารถจินตนาการถึงถังบำบัดน้ำเสียว่าเป็นถังเก็บน้ำ
ถ้าปริมาตรสระคือ 200 ม. ³
อัตราการไหลเข้า 200 ม. ³/ชม.
โดยเฉลี่ยแล้วหยดน้ำจะอยู่ในสระได้ 1 ชั่วโมง
สูตรการคำนวณนั้นง่ายมาก: HRT=ความจุพูล/อัตราการไหลเข้า
กล่าวคือ: HRT (h)=V/Q
ซึ่งในหมู่นั้น
V - ความจุสระ (m ³)
Q - อัตราการไหลเข้า (m ³/h)
พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญมากในขั้นตอนการออกแบบกระบวนการ เนื่องจากโดยทั่วไปขนาดของพูลจะคำนวณตามเวลาที่อยู่อาศัย
ตัวอย่างเช่น:
หากการออกแบบต้องการให้ถังแอนแอโรบิกอยู่เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
อัตราการไหลของการออกแบบ 200 ม. ³/ชม.
ดังนั้นความจุของถังแอนแอโรบิกจึงต้องอยู่ที่: 200 ม. ³
นี่เป็นวิธีการพื้นฐานที่สถาบันออกแบบหลายแห่งใช้เพื่อกำหนดความจุของสระน้ำ
2 ช่วง HRT ทั่วไปสำหรับกระบวนการที่แตกต่างกัน
ในทางวิศวกรรมภาคปฏิบัติ ข้อกำหนดสำหรับระยะเวลาการคงตัวจะแตกต่างกันไปอย่างมากตามหน่วยกระบวนการต่างๆ
ค่าอ้างอิงทั่วไปบางค่ามีดังนี้:
7b5339bccf1c5ab201cb1341f74d5a0a.png
หากการย่อยสลายน้ำเสียทำได้ยาก ก็มักจะต้องใช้เวลาในการกักเก็บนานขึ้น
เหตุผลง่ายๆ ก็คือ การย่อยสลายสารมลพิษต้องใช้เวลา
ระยะเวลาพักตัวสั้นเกินไป และจุลินทรีย์ไม่มีเวลาทำปฏิกิริยาก่อนที่น้ำจะไหลออกไปแล้ว
แต่ยิ่งพักนานก็ยิ่งดี
ยิ่งสระว่ายน้ำใหญ่ขึ้น:
ยิ่งลงทุนสูงเท่าไร
ยิ่งยึดครองที่ดินมากเท่าไร
เมื่อภาระการทำงานต่ำ ประสิทธิภาพจะลดลงตามจริง
ดังนั้นในขั้นตอนการออกแบบ จึงมักจะจำเป็นต้องค้นหาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพในการประมวลผลและต้นทุนทางวิศวกรรม
3, SRT: ตะกอนอยู่ในระบบนานเท่าใด
หาก HRT มุ่งเน้นไปที่น้ำ SRT จะมุ่งเน้นไปที่ตะกอน
ชื่อเต็มของ SRT คือ Sludge Retention Time หรือที่รู้จักกันในชื่อ Sludge Retention Time ในภาษาจีน
ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม: อายุตะกอน
ความหมายคือ ตะกอนเร่งส่วนหนึ่งจะอยู่รอดได้โดยเฉลี่ยกี่วันในระบบ
กล่าวอีกนัยหนึ่งต้องใช้เวลานานแค่ไหนกว่าก้อนตะกอนจะ "เกิด" ในระบบแล้วระบายออกจากระบบ ครั้งนี้เป็นการรฟท.
ในระบบตะกอนเร่ง ตะกอนจะไม่ถูกปล่อยออกมาทันที แต่จะถูกปล่อยอย่างต่อเนื่อง:
การแพร่กระจาย
ริ้วรอย
การลดทอน
ดังนั้นตะกอนในระบบจึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง
รฟท. สะท้อนถึงโครงสร้างอายุของชุมชนจุลินทรีย์ในระบบเป็นหลัก
4, SRT คำนวณอย่างไร?
ตรรกะการคำนวณของ SRT นั้นใช้งานง่ายมาก:
ปริมาณตะกอนในระบบ/ปริมาณตะกอนที่ระบายออกในแต่ละวัน
กล่าวคือ: SRT=ปริมาณตะกอนทั้งหมดของระบบ/ปริมาณการปล่อยตะกอนรายวัน
ยกตัวอย่างง่ายๆ:
สมมติว่ามีกากตะกอนในระบบรวม 100 ตัน โดยมีการระบายออก 10 ตันต่อวัน โดยเฉลี่ยแล้วตะกอนแต่ละชนิดจะอยู่ในระบบเป็นเวลา 10 วัน
นี่คือ: SRT=10 วัน
นี่เป็นสาเหตุที่สามารถปรับอายุของตะกอนได้โดยการควบคุมปริมาณตะกอนที่ปล่อยออกมา
การปล่อยตะกอนมากเกินไป:
อายุตะกอนจะสั้นลง
การปล่อยกากตะกอนน้อยลง:
อายุตะกอนเพิ่มขึ้น
ในการควบคุมการปฏิบัติงานของโรงบำบัดน้ำเสียหลายแห่ง ผู้ปฏิบัติงานกำลังปรับอายุตะกอนผ่านปริมาตรที่ปล่อยออกมา
5. เหตุใดการรฟท. จึงมีความสำคัญมาก?
ในระบบชีวเคมี อัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่สำคัญหลายชนิดนั้นจริงๆ แล้วช้ามาก
ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียไนตริไฟริ่ง
วงจรการเจริญเติบโตของพวกมันช้ากว่าแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคทั่วไปมาก
หากอายุของตะกอนสั้นเกินไปและแบคทีเรียไนตริไฟอิงไม่มีเวลาที่จะแพร่พันธุ์ แสดงว่าแบคทีเรียนั้นถูกระบายออกไปแล้ว
ผลก็คือการกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจนล้มเหลว
นั่นเป็นสาเหตุที่ระบบดีไนตริฟิเคชันจำนวนมากต้องการ SRT มากกว่าหรือเท่ากับ 10 วัน
สูงกว่าด้วยซ้ำ
และสำหรับบางระบบที่เน้นการกำจัด COD เป็นหลัก SRT มักจะสั้นกว่ามาก
จากมุมมองของการปฏิบัติงาน รฟท. กำหนดประเด็นที่สำคัญมากอย่างแท้จริง:
จุลินทรีย์ในระบบเป็น "ประชากรอายุน้อย" หรือ "ประชากรเก่า"
6 ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่าง HRT และ SRT
หลายคนที่เพิ่งเริ่มใช้การบำบัดน้ำเสียมักจะผสมแนวคิดทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน ที่จริงแล้วจุดสนใจของพวกเขาแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง สามารถสรุปได้เป็นประโยคเดียว:
ท่อน้ำ HRT, ท่อโคลน SRT
หากต้องการเจาะจงมากขึ้น:
วิธีทำความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้น:
HRT กำหนดระยะเวลาที่น้ำจะอยู่ในโรงงาน
รฟท. กำหนดระยะเวลาที่จุลินทรีย์อาศัยอยู่ในโรงงาน
7, ความสัมพันธ์ระหว่างตัวประกันและรฟท
แม้ว่าพารามิเตอร์ทั้งสองจะมุ่งเน้นไปที่วัตถุที่แตกต่างกัน แต่ก็ไม่ได้เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ในระบบตะกอนเร่ง
เพราะมีน้ำไหลและมีตะกอนหมุนเวียนอยู่
ในระบบตกตะกอนปกติ เมื่อน้ำไหลออกไป สารภายในก็จะตามมาด้วย
แต่ระบบแอคทิเวเตดสเลจจะแตกต่างออกไป โดยการนำกากตะกอนกลับคืนผ่านถังตกตะกอนทุติยภูมิ กากตะกอนส่วนใหญ่จะถูกส่งกลับไปยังถังชีวเคมี
ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าสนใจดังนี้
ระยะเวลาการกักเก็บน้ำในระบบอาจเพียง 6 ชั่วโมงเท่านั้น
แต่ตะกอนอาจอยู่ในระบบได้นานถึง 15 วัน
นี่เป็นสาเหตุที่ระบบชีวเคมีสามารถรักษาความสามารถในการประมวลผลที่แข็งแกร่งในความจุรวมที่ค่อนข้างเล็กได้
พูดง่ายๆ:
HRT กำหนดขนาดเครื่องปฏิกรณ์
รฟท. เป็นผู้กำหนดระบบนิเวศน์ของจุลินทรีย์
ฝ่ายหนึ่งเอนเอียงไปทางการออกแบบทางวิศวกรรม และอีกฝ่ายเอนเอียงไปทางการควบคุมการปฏิบัติงาน
8 ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยระหว่างการดำเนินการ
ในทางปฏิบัติ เรามักจะพบกับสถานการณ์ที่:
บางคนอาจคิดว่าตราบใดที่ระยะเวลาการอยู่นิ่งนานเพียงพอ ผลการประมวลผลก็จะดีอย่างแน่นอน
จริงๆ แล้วประโยคนี้ถูกเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น
หากเรากำลังพูดถึง HRT มันสามารถให้เวลาตอบสนองได้มากขึ้นอย่างแน่นอน
แต่หาก SRT สั้นเกินไป จุลินทรีย์หลักๆ หลายชนิดก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้เลย
ผลลัพธ์คือ:
ถังแอโรบิกมีขนาดใหญ่มาก
อยู่ได้นาน
แอมโมเนียไนโตรเจนไม่เคยลดลงเลย
สาเหตุมักไม่ใช่ว่าบ่อไม่ใหญ่พอ แต่อายุตะกอนไม่เพียงพอ
ดังนั้นในการวิเคราะห์ที่กำลังดำเนินอยู่ มักจะจำเป็นต้องดูตัวบ่งชี้สองตัวพร้อมกัน:
HRT สมเหตุสมผลหรือไม่
รฟท.มีเสถียรภาพหรือไม่
หากพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ประสานกันอย่างดี ระบบก็มักจะค่อนข้างเสถียร
สรุปแล้ว
ในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสีย มีคำศัพท์ทางวิชาชีพหลายคำที่มีชื่อคล้ายกันมาก
HRT และ SRT เป็นคู่ที่ธรรมดามากในหมู่พวกเขา
คำอธิบายประการหนึ่งคือ เวลาที่น้ำยังคงอยู่ในระบบ
คำอธิบายประการหนึ่งคือ: ระยะเวลาของตะกอนในระบบ
การทำความเข้าใจแนวคิดทั้งสองนี้แท้จริงแล้วเป็นการเข้าใจตรรกะหลักของระบบตะกอนเร่ง:
น้ำไหลและจุลินทรีย์หมุนเวียน
สระน้ำมีพื้นที่สำหรับจุลินทรีย์ในการทำปฏิกิริยา และกุญแจสำคัญในการควบคุมการปฏิบัติงานคือการหาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างทั้งสอง เมื่อคุณได้ยินคำว่า 'dwell time' อีกครั้ง ทำไมไม่ถามคำถามต่อไปอีก:
คุณกำลังพูดถึงน้ำหรือโคลน
มีคำถามมากมาย คำตอบก็ชัดเจนไปแล้วครึ่งหนึ่ง